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§ 12 Magnetisches Feld und Induktion
12.1 Wiederholung:
 Ein Körper, der Eisen, Nickel, Kobalt und gewisse Legierungen (ferromagnetische
Stoffe) anzieht heißt Magnet.
 Die Stellen stärkster Anziehung heißen Pole des Magneten.
 Gleichnamige Magnetpole stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.
 Es gibt keine magnetischen Monopole, sondern nur Dipole.
 Hängt man einen Stabmagneten frei drehbar auf, so stellt er sich immer in
geographischer Nord-Süd-Richtung ein. Das nach Norden zeigende Ende des
Stabmagneten nennt man den magnetischen Nordpol, das nach Süden zeigende Ende
den magnetischen Südpol.
Folgerung: Der geographische Nordpol ist somit ein magnetischer Südpol und der
geographische Südpol ist ein magnetischer Nordpol.
12.2 Magnetfelder von Dauermagneten
In der Umgebung eines Magneten befindet sich ein magnetisches Feld; in diesem werden auf
andere Magnete Kräfte ausgeübt.
Körper aus Eisen werden in einem magnetischen Feld selbst zu Magneten (magnetische
Influenz). Dies ist auch bei Eisenfeilspänen der Fall, die zu kleinen Magneten werden und sich
tangential zu den Feldlinien anordnen.
Eisenfeilspäne markieren das
Feld eines Stabmagneten in der
Untersuchungsebene
Magnetfeldlinien innerhalb
und außerhalb eines
Stabmagneten (schematisch).
W. Stark; Berufliche Oberschule Freising
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Die positive Richtung der Feldlinien hat man so festgelegt, dass sie am Nordpol austreten und
am Südpol einmünden (Zeigen also außerhalb des Magneten von Nord nach Süd und
innerhalb von Süd nach Nord). Im Inneren eines Eisenkörpers werden durch das magnetische
Feld die Elementarmagnete ausgerichtet, bei gehärtetem Eisen (Stahl) bleibt diese
Ausrichtung weitgehend erhalten, wenn man den Körper aus dem Feld nimmt
(Dauermagnete); weiches Eisen wird außerhalb des Feldes fast völlig unmagnetisch.
Bei einem Hufeisenmagnet ist das Feld zwischen den Schenkeln in einem großen Bereich in
guter Näherung homogen.
Eine Magnetnadel richtet sich in jedem Punkt eines Magnetfeldes jeweils tangential an die
durch diesen Punkt führende Feldlinie aus.
12.3 Magnetfelder in der Umgebung stromdurchflossener Leiter
In der Umgebung eines stromdurchflossenen Leiters befindet
sich ein magnetisches Feld. Bei einem geradlinigen Leiter
bilden die magnetischen Feldlinien in einer zum Leiter
senkrechten Ebene konzentrische Kreise, deren Mittelpunkte
auf dem Leiter liegen.
Die Richtung der Feldlinien lässt sich nach der RechteHand-Regel ermitteln.
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Rechte-Hand-Regel:
Denkt man sich den stromdurchflossenen Leiter mit der rechten Hand so umfasst, dass der
abgespreizte Daumen in die technische Stromrichtung weist, dann geben die übrigen Finger
den Verlauf der Feldlinien an.
x
Technische
Stromrichtung in die
Blattebene hinein
Technische
Stromrichtung aus der
Blattebene heraus

12.4 Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule
Eine von Gleichstrom durchflossenen Spule zeigt im Äußeren die gleichen magnetischen
Eigenschaften wie ein Stabmagnet. Im Inneren einer lang gestreckten Spule verlaufen die
Feldlinien parallel zur Spulenachse.
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Merkregel für die Magnetpole einer Spule:
Schaut man auf ein Spulenende und wird dieses im
Uhrzeigersinn vom elektrischen Strom umflossen, so ist dort
ein Südpol; wird das Spulenende entgegengesetzt zum
Uhrzeigersinn umflossen, so ist dort ein Nordpol.
12.5 Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld (Versuch)
Ein stromdurchflossener Leiter, der senkrecht zu den Feldlinien eines
homogenen Magnetfeldes steht erfährt eine Kraft, die senkrecht zum Leiter und
senkrecht zu den Feldlinien gerichtet ist; die technische Stromrichtung, die
Feldlinienrichtung und die Kraftrichtung bilden in dieser Reihenfolge ein
Rechtssystem.
B
Drei-Finger-Regel der rechten Hand:
F
v El
Hält man den Daumen der rechten Hand in die technische Stromrichtung und
den Zeigefinger in die Magnetfeldrichtung, so zeigt der senkrecht zu Daumen
und Zeigefinger gespreizte Mittelfinger in die Richtung der Kraft.
Gelegentlich bezeichnet man die Drei-Finger-Regel der rechten Hand auch als
„UVW-Regel“.
Dabei bedeutet U die Ursache (technische Stromrichtung (entgegen der
Bewegungsrichtung der Elektronen)), V die Vermittlung (Magnetfeldrichtung
(Nord  Süd)) und W die Wirkung (Kraftrichtung). Die Richtungen von U, V und W bilden
in dieser Reihenfolge ein Rechtssystem.
W. Stark; Berufliche Oberschule Freising
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